제625회 21세기 장성 아카데미(2009. 7. 2)

지식의 대융합

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이 인 식 소장

- 과학문화연구소 -

강사 친필사인

주요 학력 및 경력

․ 1945년  生

․ 1968년  서울대학교 전자공학과 졸

․ 1982년  (주)일진 이사

․ 1985년  대성산업 상무이사

․ 1992년  월간정보기술 발행인

․ 1995년  과학문화연구소 소장(現)

․ 2004～2006년 국가과학기술자문회의 위원

․ 2009년  KAIST 겸임교수(現)

<賞> 「제1회 한국공학한림원 해동상」,

「제 47회 한국 출판문화상」 外

<著> 「지식의 대융합」,「기술의 대융합」,「이인식의 과학생각」,

「미래교양사전」,「나노기술이 세상을 바꾼다」,

「신화상상동물 백과사전」,「걸리버 지식 탐험기」,

「나는 멋진 로봇친구가 좋다」,「이인식의 과학나라」 外

지식의 대융합

현 정부에서 교육과학기술 분야의 키워드라면 두 가지가 있다. 하나는 녹색성장이다. 그 다음이 융합(컨버전스)인데 이는 세계적인 추세다. 세계적인 추세를 받아들여 현 정부에서 키워드로 했기 때문에 여러분이 꼭 알아두셔야 한다.

오늘 강의 순서는 먼저 지식융합이라는 말이 많이 나오는데 어떤 흐름에서 나오는지 설명하겠다. 그 다음 지식융합이라고 해도 약간 차이 나는 것이 있다. 하나는 학문적인 것, 바로 대학에서 연구하는 것들을 융합지식으로 통합해서 설명 드리고, 그 다음 산업현장과 관련된 융합기술을 설명 드리겠다. 구체적으로는 융합지식으로서 인지과학과 지식융합, 뇌 연구와 융합지식, 진화론과 융합학문, 경제학과 지식융합 등이 그것이다. 그리고 마지막으로 융합기술로서 생명공학기술과 지식융합, 컴퓨터과학과 지식융합에 관련한 전체 테두리를 말씀드리고 이러한 융합기술이 세계를 어떻게 바꿀 것인지, 그래서 2020년에 융합기술이 사회에 미치는 영향, 2025년에 미국에서 어떤 일이 일어날 것인지, 그리고 2050년까지 과학기술이 어떻게 인류사회에 영향을 미치는지를 말씀드리고자 한다.

1. 지식융합의 물결

우리가 ‘융합’이라는 말을 많이 하는데 용어부터 설명을 드리겠다. 미국에는 우리처럼 교육과학기술부와 같은 정부기관이 없이 그냥 민간단체에서 모든 과학기술 정책을 수립하고 예산을 준비한다. 바로 미국 과학재단인데 이곳과 상무부에서 합동으로 미국의 미래 성장에 대한 고민에 빠졌고 2001년 12월 산․학․연 전문가 100여명이 워크숍을 통해 나온 결론이 융합기술이다. 즉, 융합기술에 성공해야만 미국이 세계적인 나라로서 영향력을 계속 행사할 수 있다고 해서 나온 말이다. 따라서 융합기술은 보통명사가 아니라 미국 정부에서 만든 용어다. 영어로는 ‘CT(Convergent Technology)’라고 한다. 그러면 무엇을 융합한 것일까? 나노기술(N), 생명공학기술(B), 정보기술(I), 그리고 여기에 인지과학(C)이 서로 상호 결합된 상태를 융합기술(NBIC)이라고 한다. 요컨대 미국이 그 당시로 봤을 때 20년 뒤인 2020년에 융합기술을 잘 육성해서 새로운 르네상스, 즉 인간이 자기 능력을 최대한 발휘하는 좋은 세상을 만들어보자는 취지가 바로 융합기술의 탄생배경이다.

우리나라도 이러한 분위기에 휩쓸렸고 그래서 2006년 인문학 위기의 타개책으로 나온 것이 융합학문이다. 예를 들면 그 당시 여러 대학에서 성명서를 발표했는데 대표적으로 고려대학교 문과대학은 인문학과 자연과학의 융합에 소홀했다고 자성을 했다. 이렇게 융합학문이라는 말이 언론에 노출되기 시작한 것이다. 그리고 그해 10월 서울대학교 개교 60주년 기념일에 ‘미래의 학문, 대학의 미래’라는 기조논문이 발표되었는데 그 논문의 주된 내용은 대학의 미래가 융합학문에 달려있다는 것이었다. 그 후 2008년 3월 서울대학교가 경기도에 ‘차세대 융합 기술 연구원(AICT)’을 만들었는데 대학원 과정으로 융합기술과정만 가르친다. 서울대에서도 이제 학문적인 연구에 들어간 것이고 제일 중요한 것은 작년 하반기에 교육과학기술부에서세계 수준의 연구 중심 대학(World Class University) 프로젝트를 만들었는데 이 프로젝트의 통과 조건중 하나가 노벨상을 타거나 또는 탈 정도의 석학을 모셔오라는 것이다. 또 다른 조건 하나는 그 프로젝트의 내용이 융합 학문/융합 기술이어야 한다는 것이다. 이것을 해야 지원을 해주겠다고 해서 작년에 모든 대학이 골머리를 앓았다. 프로젝트를 준비해야 하는데 융합의 뜻을 몰랐기 때문이다. 그리고 교육과학기술부를 중심으로 작년 11월에 국가융합기술 발전 기본계획(´09～´13)이라고 해서 범 부처 차원의 육성 계획을 수립했다. 이러한 것들을 보면 앞으로 우리가 과학기술투자를 할 때 어떻게 해야 할 것인지 감이 올 것이다. 이 정도가 현재 우리나라에서 주로 정부차원이나 학계차원에서 일어나는 융합의 흐름이다.

2. 융합지식이란 무엇인가?

가. 인지과학과 지식융합

융합지식 그 중에서도 인지과학과 지식융합이 가장 먼저 언급된다. 인지과학은 지식융합의 가장 기본이 되는 학문이다. 철학, 심리학, 언어학, 인류학 네 가지는 인문과학이다. 그리고 인공지능과 신경과학까지 여섯 가지 학문이 연관되어 인지과학을 연구하는 것이다. 인지과학이란 사람의 마음(mind)을 연구하는 것인데 인간의 마음에는 두 가지가 있다. 먼저 배가 고프거나 슬프거나 하는 정서(emotion), 그리고 우리의 마음 중에 정서적인 부분을 빼고 남은 것을 모두 인지(cognition)라고 보면 된다. 즉 문제를 해결하고 기억하고 학습하는 모든 고등정신과정을 인지라고 한다. 그러면 마음을 연구하는 분들이 보기에는 마음을 연구하는 것이 ‘인지과학(Cognitive Science)’이라고 했는데 영문이 이상하다. 바로 이것이 문제의 시작이다. 1950년대 이전만 하더라도 사람의 마음을 자연과학으로 연구하지 못했다. 그러다 1950년대에 컴퓨터가 나왔는데 숫자만 계산하는 것이 아니라 기호(Symbol)도 다뤘다. 그런데 기호를 다루는 모양새가 마치 인간의 마음과 비슷하다고 해서 ‘기호체계가설(Symbol System Hypothesis)’이 나오게 된다. 컴퓨터 하드웨어를 사람의 뇌라고 생각하고, 그 뇌에서 나오는 마음을 소프트웨어로 보자는 가설인데 이 가설이 성립함으로써 비로소 인간의 마음이 인류 역사상 최초로 자연과학의 연구주제가 된 것이다. 그러한 전제 하에서 인간의 마음을 연구하게 되었는데, 사람이나 동물이나 정서 기능을 갖고 있으므로 감정 연구를 빼버리고 인지 부분만 연구하자고 해서 나온 것이 인지과학이다.

철학에서 플라톤과 같은 사람들은 인식론으로 사람의 마음을 연구했다. 심리학은 당연히 사람 마음을 연구하는 것이고 그 다음 언어학, 즉 말하는 것도 마음의 일부다. 인류학은 문화를 연구하는데 문화 역시 마찬가지다. 이 네 가지는 인지과학이 없다고 하더라도 제각기 마음을 연구 했던 것들이다. 그런데 두 가지, 즉 인공지능과 신경과학이 끼어들었다. 인공지능이란 말 그대로 사람의 지능을 인공적으로 갖게 하는 것, 다시 말해서 생각하는 기계를 만드는 것이다. 그 다음 신경과학, 즉 뇌 과학이다. 뇌에서 사람의 마음이 나오는 것이기 때문에 이 두 가지가 인문과학과 합쳐져서 융합학문의 시초가 된 것이다.

나. 인지과학과 융합학문

인지과학과 관련된 융합학문을 한 번 살펴보겠다. 인지과학 하나만 보더라도 수많은 학문이 융합되어 있다. 인지과학의 접근방법을 기존 개별학문에 적용했을 때 새로운 학문들이 나오는데 철학, 심리학, 언어학, 인류학, 고고학, 종교학, 경제학 등 모든 인문과학들을 기호체계 가설 하에 인지과학 접근방법으로 연구하는 것이 새로운 융합학문이다. 철학은 심리철학, 심리학은 인지심리학, 언어학은 인지언어학, 고고학은 인지고고학처럼 정말 새로운 학문들이 쏟아져 나왔다. 경제학의 경우 매우 보수적인 사회과학임에도 불구하고 인지과학의 영향을 받아 행동경제학과 인지경제학이 나왔다. 특히 작년 미국 발 금융위기로 갑자기 떠오른 학문이 바로 행동경제학이다. 금융위기의 원인은 인간의 탐욕 때문인데 그것을 기존의 경제학으로는 설명을 못한다. 그러니까 현재 경제학의 주류, 즉 고전경제학에서 인간은 호모 이코노미쿠스이다. 경제적인 인간, 다시 말해서 경제 주체는 이기적이고 합리적이라는 것이다. 그런데 그렇게 합리적인 인간들이 그 많은 파생상품을 만들어 금융위기를 일으켰다. 그러나 기존의 경제학으로는 설명에 한계가 있다고 해서 나온 것이 행동경제학이다. 행동경제학은 인지심리학과 경제학이 합쳐진 것이다. 그러니까 불확실한 상황에서 사람이 어떻게 선택을 하고 심리적으로는 어떻게 움직이는지 연구하는 것이다. 1979년 이스라엘의 심리학자 아모스 트버스키와 다니엘 캐너먼이 이론을 발표했지만 고전경제학이 주류였기 때문에 별로 관심을 끌지 못했는데 2002년에 다니엘 캐너먼이 노벨상을 타면서부터 행동경제학이 주류경제학으로 들어왔고 최근 이를 소개하는 책들이 베스트셀러가 되고 있다. 경제학마저도 융합학문으로서의 행동경제학이 힘을 쓰고 있는 것이다. 인지과학 하나만 보더라도 이렇게 많이 기존의 학문과 섞여 새로운 학문이 나온다는 것을 알아둘 필요가 있다.

다. 뇌 연구와 융합지식

인지과학은 인간의 마음을 연구하는 것으로서 인간의 뇌를 들여다봐야 한다. 초창기에는 뇌를 들여다 볼 방법이 없었기 때문에 뇌를 블랙박스로 알고 연구를 했지만 이제는 뇌를 간접적으로 볼 수 있다. 신경계의 기본 구성단위가 신경세포(뉴런)인데 이러한 신경계의 정보처리를 뇌가 하며, 그 뇌에서 마음이 나온다. 이것을 연구하는 것이 바로 신경과학이다. 뇌 연구에는 세 가지 수준이 있다. 첫째로 신경세포에서 전기화학적 신호가 처리되는 것을 연구하는 세포신경과학, 둘째로 시스템 수준에서 신경세포가 모여 있는 회로의 구조와 기능을 연구하는 시스템 신경과학, 셋째로 인간의 마음이 뇌에서 나오니까 뇌를 들여다보고 연구하는 인지/정서 수준의 신경과학이 그것이다. 즉, MRI와 같은 의학영상장치를 가지고 인지 기능을 연구하는 것이 인지신경과학이다. 그런데 초창기에 정서는 연구를 하지 않았는데 이것이 문제가 된다. 미국의 안토니오 다마지오라는 신경과학자에게 어떤 환자가 찾아왔다. 이 환자는 중년 신사였는데 머리도 좋고 사업도 잘 했지만 자기 스스로 봐도 의사결정과 판단을 못하는 것이 이상하다고 생각한 것이다. 그래서 이 환자의 머리를 들여다봤는데 전두엽이 손상되어 있었다. 전두엽은 여러 기능이 있지만 감정을 처리하는 곳이다. 그렇다면 판단을 하는 것은 인지/이성으로 하는 것인데 왜 제대로 안 되었을까? 다시 말해서 IQ만 가지고 되는 것이 아니다. 사람이 정말로 영리하고 판단을 잘 하기 위해서는 이성뿐 아니라 감정도 같이 따라줘야 한다는 놀라운 결론을 내린 것이다. 정서기능도 매우 중요한 것이다. 따라서 아이들에게 공부만 하라고 할 것이 아니라 정서도 같이 살펴야 한다. 서두에서 언급했듯이 인지과학을 연구할 때 정서를 뺐는데, 그것이 잘못이라는 것을 깨닫고 현재는 인간의 마음인 이성과 감정을 똑같이 연구하고 있다. 어쩌면 감정이 더 중요할 수도 있다. 결과적으로 뇌 연구가 진행되면서 그동안 확고부동했던 수많은 가설들이 붕괴되고 있다. 철학자들은 그 당시 인간의 뇌를 모르고 인간의 마음에 대해 여러 이야기를 했지만 뇌 연구를 통해 그것이 아니라는 사실이 밝혀지고 있는 것이다. 그래서 뇌 연구, 특히 정서신경과학이 중요해 지고 있다.

라. 뇌 연구와 융합학문

그러면 뇌 연구가 어떻게 융합이 되는지 알아보자. 뇌 과학 하나만 하더라도 이렇게 많은 새로운 학문이 나온다. 이런 학문은 아직 한국말로 정착이 안 되어서 내가 임의로 옮긴 것이다. 사회신경과학이란 사회심리학과 신경과학이 만난 것이다. 예컨대 정치적인 성향으로 좌파나 우파라고 하는 것, 또 영화를 보다가 옆에서 울면 따라서 우는 것처럼 모방하고, 유행 따라가고, 도덕적으로 옳고 그름을 판단하는 것과 같은 사회적인 심리가 발생할 때 뇌에서 어떤 현상이 나타나는지 연구하는 것이 사회신경과학이다. 학문으로 생긴지 3년밖에 안된, 정말 신생 학문이다.

신경경제학이란 행동경제학에 뇌 과학을 추가한 것이다. 예를 들면 이런 것이다. 우리는 서로 신뢰를 해야만 돈도 빌려주고 사업도 같이 할 수 있다. 사람이 사람을 신뢰하려면 어떻게 하나? 다 계산을 해본다. 믿을 만한지, 돈은 있는지 등등. 그러니까 신뢰를 하려면 합리적으로 판단을 할 것 같지 않은가? 그런데 폴 자크라는 미국 신경과학자가 신뢰를 할 때 사람의 뇌를 들여다보았다. 놀라운 일이 생겼다. 사람이 신뢰를 할 때 딱 하나의 호르몬이 분비되었는데 그것이 바로 옥시토신이다. 옥시토신은 사랑과 모성의 호르몬인데 그것이 나온 것이다. 다시 말해서 우리가 그렇게 믿었던, 정말 이성의 소산이라는 신뢰마저도 감정의 결과라는 것이다. 그래서 감정이 중요한 것이다. 신경경제학은 10년 밖에 안 된 학문이다. 이러한 학문들이 젊은 자녀분들에게 권유할 만한 학문이다. 이런 것을 해야 앞으로 학문적으로 승부를 걸 수 있다.

텔레비전을 보면 펩시콜라와 코카콜라 광고가 나온다. 눈을 가리고 두 개를 주면 많은 사람들은 펩시가 맛있다고 한다. 그런데 눈을 뜨면 모두 코카콜라로 간다. 왜 그럴까? 광고를 많이 해서 우리 뇌가 완전히 그쪽으로 쏠린 것이다. 그래서 맛과 관계없이 코카콜라를 더 많이 사먹는 것이다. 신경마케팅은 이런 것을 연구하는 것이다. 앞으로는 카피라이터를 잘 쓰는 것이 중요한 것이 아니라 자기 상품을 내놓고 소비자 뇌의 반응을 체크해야만 하는 시대로 가는 것이다.

신경신학이란 말 그대로 종교를 믿는 사람의 뇌를 들여다보는 것이다.  불교신자들이 부처님 앞에서 절하고 수녀님들이 기도할 때 어느 순간 신비체험, 그러니까 자기가 어느 순간에 절대자와 일체감을 느끼는 순간이 온다고 한다. 하느님을 만나는 순간에 수녀들의 뇌를 들여다보니까 놀랍게도 우리 머리 전체에서 전기화학적인 반응이 일어났다. 신경신학자들은 결과적으로 신은 없다는 결론을 내렸다. 왜냐하면 종교를 믿고 기도를 하거나 조물주를 만나는 것이 모두 신경세포의 전기화학적 반응의 결과라는 것이다. 뇌를 들여다본 결과가 그렇다. 그래서 이 사람들 대부분이 하는 이야기는 어쨌든 신은 없고 신앙심이란 단지 신경세포의 전기화학적 반응에 불과하다고 이야기 한다. 그러나 이렇게 이야기 하는 사람도 있다. 바로 그 뇌를 만든 것도 하느님이기 때문에 하느님이 있다고 말이다. 앞으로 매우 흥미로운 논쟁의 여지가 있는 부분이다.

계산신경과학이란 컴퓨터로 계산을 하는 것처럼 컴퓨터로 뇌의 모델을 만들어 연구하는 것이고, 신경정보학은 뇌를 연구할 때 엄청나게 나오는 정보를 컴퓨터에 저장하여 활용하는 것인데 정말로 중요한 것은 신경공학이다. 말 그대로 ‘뉴러테크놀로지(Neurotechnology)’이다. 사람의 뇌를 공학적으로 다루는 것이다. 좀 불편한 이야기 같지만 이런 연구가 진행되고 있는 것이다. 우선 신경공학은 반신불수, 또 몸이 불편하신 분들에게 활용되고 있다. 예를 들면 뇌와 기계 사이를 연결하여 생각만 하면 그 생각이 컴퓨터로 전달되어 기계에 지시를 내린다. 그래서 생각만으로도 몸이 불편한 환자가 손을 쓰지 않고도 휠체어를 움직일 수 있다. 뇌-기계 인터페이스, 즉 BMI(Brain-Machine Interface)라고 하는데 생각신호로 기계를 움직이는 것이다. 이 분야의 전문가들 이야기를 들으면 2020년경에는 비행기 조종사들이 손 하나 움직이지 않고 생각만으로 비행기를 움직일 수 있다고도 하는데 가능할 것 같다. 미국에서는 아이들이 마우스 커서를 움직이지 않고 비디오 게임을 하는 시대가 왔다. 처음에는 몸이 불편한 사람들을 위해 기술이 상용화 되었는데 과학기술이 발전하면 정상적인 사람의 뇌에도 영향을 미칠 것이다. 기억력을 증진시키거나 하는 것 등을 말한다. 바로 우리 뇌를 조작해서 여러 가지 기능을 집어넣겠다는 것이 신경공학이다.

이렇게 되다보면 어디까지 이런 기술을 허용할 것인지의 문제가 생긴다. 즉, 뇌를 다룰 때 어디까지를 허용할지 사회적, 윤리적, 법적 문제를 따지는 것이 신경윤리학이다. 그래서 이 신경윤리학은 내가 젊은 학생이라면 제일 하고 싶은 학문이다. 작년에 처음으로 국제적인 저널이 나올 정도로 신생학문이다. 자녀들에게 미래의 학문으로 권유할 만한 학문일 것이다.

마. 진화론과 융합학문

찰스 다윈이 150년 전에 자연선택이론을 냈다. 적자생존, 그러니까 환경에 적응을 잘 하는 종은 새끼를 많이 낳아서 번성하고 환경에 견디지 못한 종은 사라진다는 이론이다. 한편 남자들만 수염이 있다. 또 공작새를 보면 수컷들은 꼬리가 엄청 아름답다. 그것이 왜 있느냐 하는 것이다. 아무리 봐도 생존과는 관계가 없다. 여자들에게는 수염이 없다. 다윈이 이것을 어떻게 설명한 것인가를 고민하다 내놓은 이론이 성적 선택, 즉 짝짓기를 하기 위해 진화되었다는 이론이다. 다시 말해서 생존경쟁을 위해 진화된 것이 아니라 남녀의 짝짓기를 위해서 진화되었다는 것이 성적 선택이다.

진화심리학이란 우리의 몸만 진화의 결과로 보는 것이 아니라 사람의 마음도 진화론으로 설명해보자고 하는 것이다. 이것도 역사가 10여년 정도밖에 안되었다. 요지는 사람의 마음, 가령 사랑하거나 남을 돕는 인간의 마음이 환경에 적응하는 과정에서 생겼다는 것이다. 그 원리를 보면 5가지 정도가 있는데 두 가지만 보겠다. 첫째로 뇌는 컴퓨터이고 그 뇌를 구성하는 신경 회로망은 환경에 적절한 행동을 일으키도록 설계되어 있다는 것이 제1명제다. 다른 하나는 우리 현대인의 머릿속에 석기시대 조상들의 마음이 들어있다는 것이다. 석기시대에 남자는 짐승을 잡고 여자들은 풀을 뽑았다. 수렵채집 시절 당시 그 마음이 그대로 우리 머릿속에 들어 있다는 것이다. 우리가 껍데기는 21세기 현대인이라고 하지만 머릿속에는 원시인의 마음이 들어있다는 것이다. 그러니까 싸우고 질투하고 사람을 죽이는 것이다. 모든 것들이 그때 그 마음 그대로 들어있다는 것이다. 그런 전제에서 설명하는 것이 진화심리학이다. 다윈의 진화론도 마찬가지로 다른 학문과 융합이 되어 여러 분야가 출현하고 있다.

바. 경제학과 지식융합

경제학은 보수적인 사회과학이다. 그런데 이러한 경제학마저도 과학기술과 융합되어서 행동경제학, 인지경제학, 신경경제학, 신경마케팅, 진화경제학, 복잡계경제학, 환경경제학, 생태경제학 등 새로운 학문이 나오고 있는 것이다. 특히 요즘 생태경제학이 중요하다. 그 밖의 학문들에도 우리가 관심을 가져야 한다. 바로 지금 지식융합의 시대가 왔다는 것이다.

3. 융합기술이란 무엇인가?

가. 생명공학기술과 지식융합

기술도 여러 다른 학문들과 만난다. 예컨대 분자생물학에서 유전공학과 생명공학기술이 나왔다. 그런데 이것도 정보기술과 만나서 생물정보학, 생물전자공학, 시스템생물학이 생겼다. 생물정보학은 컴퓨터의 도움을 받아 인간게놈(유전체)을 분석할 수 있었다. 생물전자공학이란 몸속에 전자장치를 집어넣는 것과 같은 것이다. 생물모방학이란 생물에 있는 현상을 이용해서 새로운 제품을 만드는 것인데 생물모방에 가장 중심이 되는 것이 바로 나노기술이다. 나노바이오기술이란 나노기술과 생명기술이 만난 것이다. 예를 들면 DNA칩이 그것이다. 전자칩을 가지고 질병을 진단하고 또 몸속에 스마트 약을 넣어 치료하는 것 등이 모두 나노 수준에서 일어나는 것이다. 그런데 나노과학의 마지막 도전 과제는 아마도 나노로봇이 될 것이다. 영화를 보면 로봇이 인체에 들어가 핏속을 돌아다니면서 병균을 죽인다. 거기까지는 들어봤을 것이다. 그런데 중요한 것은 미국의 학자가 내놓은 이야기인데 결국 적혈구나 백혈구를 로봇으로 만든다는 것이다. 혈구자체를 말이다. 무서운 세상이 우리를 기다리고 있는 것이다. 예를 들어 적혈구를 만들었다고 하자. 적혈구는 호흡할 때 필요한데 그 적혈구 로봇을 인체에 넣고 마라톤을 하면 숨을 쉬지 않고도 달릴 수 있는 초인이 되는 것이다. 또 백혈구는 병균을 죽이니까 암도 걸리지 않을 것이다. 이런 세상이 곧 온다는 것이다. 그런데 더 놀라운 이야기는 그 로봇을 머릿속에도 넣을 수 있다는 것이다. 뇌의 신경세포에 넣으면 어떻게 되겠나? 로봇이 돌아다니면서 신경세포의 작용을 조작하니까 인간의 마음 자체도 바꿀 수 있다는 것이다. 다시 말해서 나노기술이 발전을 하면 우리 몸을 재설계 할 뿐만 아니라 노화도 방지하고 마음까지도 재설계 하는 날이 온다는 것이다. 나노과학은 우리에게 정말 놀라운 미래를 약속하고 있는 것이다.

나. 컴퓨터과학과 지식융합

컴퓨터 과학도 다른 학문과 융합을 한다. 생물과 무생물 차이는 무엇인가? 자기 2세를 낳느냐의 여부다. 돌이나 바위는 새끼를 낳지 못하지만 동물은 가능하다. 그런데 생명이 없는 기계가 자식을 낳게 하는 학문이 바로 인공생명이다. 무생물인 기계도 살아있는 생물처럼 자기 복제를 할 수 있다고 연구하는 것이다. 그 외에 로봇공학과 같은 것들도 있다. 그 다음 신경과학과 만나면 계산신경과학, 생물학과 만나면 계산생물학이 된다. 마지막으로 정보기술은 다 알 것이다. 특히 목소리를 듣는 전화, 데이터를 다루는 컴퓨터, 영상을 보여주는 TV의 세 가지 역할, 그러니까 소리, 데이터, 이미지를 모두 하나의 장치로 처리하는 것이 바로 디지털 컨버전스다. 이 분야는 삼성, LG가 세계 1등이다. 정말로 우리 기업인들이 잘한다. 이것이 우리를 먹여 살리고 있는 것이다.

다. 2020 융합기술

지금까지 융합기술을 간단히 설명 드렸다. 앞서 설명을 드린 것처럼 미국의 과학재단이 융합기술이라는 용어를 만들고 100여명이 모여서 보고서를 만든 목적은 무엇일까? 바로 NBIC, 즉 나노기술, 바이오기술, 정보기술, 인지과학의 융합 연구이다. 융합의 관계를 이만큼 잘 설명한 문장이 없어서 인용해본다. “Cognitive Scientists can think it, Nano people can build it, Bio people can implement it, IT people can monitor and control it” 즉, ‘인지과학자가 무엇이든 그것을 생각하고, 나노과학자가 그것을 만들고, 바이오과학자가 실현하고, 정보기술 과학자가 그것을 모니터 및 제어하는, 이 네 부분이 서로 융합이 되어야만 아주 좋은 제품을 만들 수 있다.’는 것이다.

그러면 그 목적은 무엇일까? 2020년에 가면 새로운 르네상스가 온다고 했는데 르네상스란 한 사람이 모든 것을 다 하는 것이다. 다빈치는 그림도 그리고 글도 쓰고 과학자이기도 하다. 전일주의, 즉 이제는 무엇을 쪼개서 생각하지 말고 하나로 보자는 것이다. 그래서 이런 말이 있다. “여러 분야를 공부한 창의적인 개인은 오늘은 화가, 내일은 기술자, 모레는 작가가 될 수 있다.” 이것이 2020년 이야기다. 지금은 한 가지로 먹고 사는데 앞으로는 이 세 가지를 다 해야 먹고 사는 세상이 온다고 하니 사실 우리에게 불리할 수도 있다고 여겨진다. 어쨌든 이렇게 한 인간이 자기의 모든 재능을 발휘할 수 있는 사회를 만드는 것이 융합기술의 목적이다. 어떻게 보면 좋은 일이다. 우리가 가진 모든 능력을 최대한 발휘할 수 있는 세상이 오니까 말이다.

라. 2020 시나리오 20

그러면 그때 세상은 어떤 모습일까? 2020년 시나리오다. 융합기술이 발전을 했을 때 오는 세상에 대해서 시나리오 20개가 있는데 그 가운데 다섯 개만 뽑았다. 첫째, 인간의 뇌와 기계 사이를 직접 연결하는 인터페이스(BMI)가 산업, 교통, 군사, 스포츠, 예술 분야뿐만 아니라 사람들 사이의 상호작용 방식을 완전히 바꾸어 놓을 것이다. 그러니까 기계와 인간의 뇌를 연결시키는 세상이 온다. 둘째, 옷처럼 몸에 착용하는 센서와 컴퓨터가 일상화되어 모든 사람들이 자신의 건강상태, 환경, 화학 오염, 잠재적 위험 등을 알아챌 수 있게 된다. 셋째, 사람의 신체는 좀 더 잘 견디고 건강하고 활력이 넘치게 되며 손상된 부위의 복구가 쉬워지고 여러 종류의 스트레스, 생물학적 위협, 노화 과정에 대해 더 잘 버티게 된다. 넷째, 주택에서 비행기까지 모든 종류의 기계와 구조물은 바람직한 특성, 예컨대 변화하는 상황에의 적응 능력, 높은 에너지 효율성, 환경 친화성 등을 정확하게 가진 물질로 만들어진다. 다섯째, 국가 안보는 정보화된 전투 시스템, 고성능 무인 전투용 차량, 안전한 데이터 네트워크, 생물화학방사능 핵 공격에 대한 효과적 방어 수단 등에 의해 크게 강화된다. 10년밖에 남지 않았는데 현재 과학기술의 발전으로 볼 때 곧 이런 세상이 온다는 것은 확실하다.

마. 2025 현상 파괴적 기술

더 구체적으로 2025년 이야기를 하겠다. 오바마 미국대통령이 취임 직후 읽어야할 보고서 목록이 있었는데 그 가운데 하나가 국가정보위원회(NIC)의 보고서였다. 2025년에 미국의 국가경쟁력을 좌우할 현상 파괴적 민간기술(Disruptive Civil Technologies) 보고서를 작성했는데, 현상 파괴적 기술이란 기존의 기술 대신 시장을 지배하는 혁신기술로서 하버드 경영대학의 클레이튼 크리스텐슨 교수가 만든 개념이다. 그 보고서에 의하면 2025년 미국의 6대 현상 파괴적 기술이 나와 있다.

구체적으로는 생물노화기술(biogerontechnology), 에너지 저장 소재, 생물 연료 및 생물기반 화학(bio-based chemicals), 청정 석탄기술, 서비스 로봇, 만물의 인터넷(Internet of Things)이 그것이다.

바. 포스트 휴먼사회

우리 인간의 생물학적 진화는 끝났다고 한다. 인간 이후의 인간, 그것이 포스트 휴먼사회다. 기계가 인간의 지능을 앞서는 바로 그 순간을 특이점이라고 한다. 2030년 정도가 되면 기계가 인간보다 비로소 영리해진다. 2050년이 되면 로봇이 우리 자식이 된다. 성관계를 통해서 낳은 아이만 우리 아이가 아니게 된다. 그러면 기계만 사람을 앞서 갈 것일까? 사람도 쫓아가야 한다. 그래서 2020년에는 맞춤 아기가 나온다. 유전자 조작을 통해 개인의 희망에 맞는 형질을 넣어 줌으로써 맞춤 아기를 만들어 낸다는 것이다. 그런데 그 설계된 아이를 체외 발생, 그러니까 맞춤 아기를 인공자궁에 넣어서 아기를 만들어 내는 것이다. 이제는 모성애나 자궁과 같은 용어도 사라질 것이다. 남는 것은 오로지 성적 쾌락을 위해 남녀가 존재하는 세상이 올지도 모른다. 아이를 낳을 필요가 없으니까 말이다. 그리고 2050년이 되면 신경공학이 발달되어서 우리 몸과 머릿속에 온갖 장치를 다 집어넣는다. 그래서 생각만 하면 사람 뇌 사이에 생각신호가 무선으로 오고가는 것이다. 무선텔레파시가 그것이다. 얼마 안 남았다.

기계는 기계대로 사람보다 영리해 지려고 하고 사람은 사람대로 기계처럼 강력해져서 서로 경쟁을 하면서 누가 지구의 주인이 될 것인가가 현재 과학자들의 관심사인데 영화 두 개를 소개하면서 해답은 여러분의 몫으로 넘기겠다. 영화 <매트릭스>를 보면 인간이 200년 뒤인 2199년에 인공지능 기계와 싸워서 진다. 그 결과 인간은 지하에 갇혀서 인공지능 기계에 필요한 전기를 생산하는 처량한 신세가 된다는 것이 이 영화의 주제다. <초월적 인간>이라는 영화는 아직 국내에 소개는 안 되었는데 이 영화를 보면 2045년에 정말로 기계가 인간의 지능을 앞서 드디어 인간을 지배할 수도 있는 세상이 온다는 것이다. 어쨌든 지금 인간과 기계의 승부가 계속 초읽기에 들어가고 있다. 누가 이길지 그 판단은 바로 여러분들이 해야 한다. 그런데 과연 우리 인간들이 양심을 가지고 과학기술을 이해하고 윤리기준을 챙겨 이런 것들을 우리 인간에게 유리하도록 할지 모르겠다. 여러분들이 정말로 과학기술에 관심을 가질 때 비로소 좋은 세상을 만들어 나갈 수 있을 것이다.

4. 우리나라 지식융합 현황

가. 학제 간 연구

우리나라 지식융합현황을 간단히 설명하겠다. 인지과학과 관련해서는 『인지과학』이라는 책이 1989년에 일찌감치 나왔다. 각 분야 14명의 학자들이 집필한 아주 좋은 책이다. 복잡성과학 분야와 관련해서도 『복잡성과학의 이해와 적용』이라는 책이 1997년에 출간, 삼성경제연구소가 주도적으로 하고 있다. 이것도 앞으로 유망한 학문으로 학제 간 연구를 하고 있다.

나. 융합기술

서울대학교 차세대 융합기술연구원(AICT)이 개원되었다. 작년 3월에 개원해서 9개 연구소가 있다. 아직 자리를 못 잡아서 대학원생들끼리 모여서 아이디어를 내고 있다. 또 서울대학교에서 융합과학기술대학원도 금년에 만들었다. 3개 학과에 72명이 정원이다. 그 다음 대학 수준으로 울산 과학기술대가 금년 3월에 문을 열었다. 이공계 350명, 테크노경영계 150명이 입학정원으로 전부 융합 관련 학과다. 여기서 하는 이야기가 앞으로 융합학위를 만들어서 졸업할 때 그 학위를 주겠다고 한다. 그리고 한국과학기술연구원(KIST)에도 미래융합기술연구소가 있다. 대한민국 최고의 연구소로 융합연구를 하고 있다. KIST의 60% 정도가 융합연구라고 한다. 특히, 신경과학센터와 계산과학센터 등이 있다. 한국전자통신연구원(ETRI)도 융합기술 생산센터를 건립 중에 있다. 530억 원을 들여서 건설 중인데 특이한 것은 중소 및 벤처 기업의 융합기술을 지원한다는 것이다.

다. 문화 예술

문화와 예술 쪽에서는 한국예술종합대학의 예술과 기술 연구소, 카이스트의 문화기술(CT)대학원, 연세대의 미디어 아트 연구소 등이 문화와 예술 쪽에서 융합을 활발하게 하고 있다.

라. 정부기관

정부기관의 경우 작년 11월에 국가 융합기술 발전 기본계획을 수립했고 얼마 전에 국가 융합기술 발전 기본계획의 2009년도 시행계획을 확정했다. 그리고 NBIC 융합기술지도가 연말에 나오는데 이것이 나오면 국가 차원의 융합기술 발전 종합계획이 어떻게 수립되는지 알 수 있을 것이다. 특히 교육과학기술부에서는 지난 3월 달에 12가지 융합 신기술 과제를 공모했다. 지식경제부 역시 융합기술팀을 운영하며 융합형 인재 양성 방안과 정책 수립, 융합전문가 네트워크 형성, 융합 신규사업 발표 등 다양한 활동을 하고 있다.

5. 맺음말

지금까지 이론과 실제 및 사례를 통해 지식융합과 기술융합의 이모저모에 대해 설명을 드렸다. 욕심만 앞서서 많이 준비를 했는데 여러분들의 머리만 아프지 않을까 걱정이다. 많은 보탬이 되었으면 좋겠다. 경청해주어서 정말 감사하다.